Application of brown coal pyrolytic oils in black coal slurry flotation

Praca dotyczy możliwości wykorzystania olejów z pirolizy węgla brunatnego i zastosowania ich w sposób opisany poniżej. Po pierwsze, próbki węgla brunatnego zostały pobrane z największego Regionu (Československá Armada Mine) i Regionu Sokolov (Mine Jiří) i odpowiednio przygotowane w celu uzyskania wymaganej wielkości ziarna. Próbki węgla były poddane pirolizie w zamkniętym reaktorze rurowym w temperaturze 900oC (5oC/min, przez okres 30 minut), a uzyskanym produktem była ciecz. Skład tych olejów pirolitycznych (alifatyczne i aromatyczne węglowodory, alkohole i grupy funkcyjne) jest analogiczny jak w przypadku odczynników konwencjonalnych do flotacji węgla (w tym przypadku Montanol 800). Oleje użyto w procesie flotacji szlamów węgla kamiennego z Regionu Karwiny (z kopalni Lazy i osadnika z kopalni Darkov). Oleje pirolityczne stosowano w mieszaninie z Montanolem 800 w dawce 500 g/Mg i proporcje poszczególnych odczynników różniły się od 1:4 do 5:0 (pirolityczny olej: Montanol 800). Ostateczne wartości, czyli uzysk koncentratu i zawartość popiołu, zostały porównane z wartościami uzyskanymi przy zastosowaniu czystego Montanolu 800. Zawartość popiołu w koncentracie flotacyjnym została ustalona na poziomie 10%.Węgiel zawiera siarkę, której związki są przeniesione do płynnych produktów podczas pirolizy. Niektóre próbki węgla brunatnego poddano bakteryjnemu odsiarczaniu węgla stosując czyste kultury bakterii Ferrooxidans Acidithiobacillus w celu ustalenia, czy zawartość siarki ma wpływ na wyniki flotacji. Wyniki potwierdziły, że oleje pirolityczne mogą być stosowane do flotacji szlamów węgla, a otrzymane koncentraty będą zawierać poniżej 10% popiołu. Jednak może to być osiągnięte jedynie poprzez zmieszanie olejów z Montanolem 800; stosowanie samego oleju pirolitycznego nie dało zadowalających wyników. Pośrednim wynikiem eksperymentu było określenie ciepła spalania i wartości gazu pirolitycznego. Wyniki sugerują, że może on być stosowany jako paliwo alternatywne.

This paper deals with the possible use of brown coal pyrolytic oils prepared and applied as described below. First, brown coal samples were drawn from the Most Region (Československá armáda Mine) and Sokolov Region(Jiří Mine) and processed to obtain a required grain size. The samples were pyrolyzed in a closed tube reactor at 900oC (5oC/min, holding time of 30minutes), and the resulting liquid product was collected. As the composition of the pyrolytic oils (content of aliphatic and aromatic hydrocarbons, alcohol, and functional groups) is analogous to that of a conventional flotation agent (in this case Montanol 800), the oils were used in a flotation process to float black coal slurry from the Karviná Region (from Lazy Mine and a settler of DarkovMine). The pyrolytic oils were applied in a mix with Montanol 800 in a dose of 500 g/t, and the individual proportions of the agents differed from 1:4 to 5:0 (pyrolytic oil:Montanol 800). The final values, i.e. concentrate yields and ash contents, were compared with the reference values obtained when applying pure Montanol 800. The limit of ash content in the flotation concentrate was set at 10%. As coal contains sulphur, the compounds of which transfer into the liquid products during pyrolysis, some brown coal samples underwent bacterial desulphurization using a pure bacterial culture of Acidithiobacillus ferrooxidans, in order to find out whether sulphur content influences the flotation results in any way. The results confirmed that pyrolytic oils may be applied in the black coal slurry flotation process, and concentrates with ash content below 10%may be obtained. However, this can only be achieved through mixing the oils with Montanol 800 as the application of the pyrolytic oil alone did not provide satisfactory results. An indirect output of the experiment was the determination of the net and gross heat of combustion for the pyrolytic gas. The results imply that it may be used as an alternative fuel.